蒸汽系统需要减压的原因

蒸汽系统为什么要减压？满杏子海川化工论坛2024年06月11日 19:02天津点击“蓝字” 关注我们吧！大家都知道，蒸汽要”高压输送、低压使用”，可是为什么呢1、 高压输送的好处： A、如果蒸汽压力越高，密度越大，单位质量蒸汽所占用的空间会越少。所以蒸汽锅炉经常在高压力运行，较小的锅炉也能产生很多蒸汽，然后通过比较小的管道输送到用汽点。 B、压力越高，温度也越高，蒸汽冷凝的速度就越慢，因此，输送热效率要高。2、蒸汽减压（使用低压蒸汽）的原因：A、压力越低，蒸汽的热焓值越高，1.6MPa时热焓值为1922.64kJ/kg，0.8MPa时热焓值为2030.31kJ/kg，0.3MPa时热焓值为2133.33kJ/kg。因此使用低压蒸汽可以减少锅炉的蒸汽负荷，可以节约能源。为减小锅炉的尺寸，大多数蒸汽锅炉的设计压力都相对较高，且不应运行在较低的压力下，那样会导致蒸汽“带水”，干度下降。由于这个原因，通常比较经济的做法是让锅炉生产较高压力的蒸汽，然后在使用点进行减压。只有增加减压站，才可以得到高品质的稳定的低压饱和蒸汽，这是设备工艺所需要的。B、蒸汽压力越低，越适合于设备使用，可以降低下游管道中的阀门、设备、管道及附件的压力等级，低压设备的采购成本比使用高压蒸汽的设备要低得多，寿命也更长。C、压力越低，冷凝水温度也越低，疏水阀后冷凝水闪蒸比例降低，损失的热量也就相应降低了。D、因为饱和蒸汽的物理性质是，压力和温度是一一对应的，在某些制程中，可以通过控制压力来间接控制温度，因为压力控制比较简单且可以提供精确的温度控制。这一点在杀菌锅、接触式干燥器、硫化机、压延机上比较普遍，因为这些设备的表面温度很难通过温度感应器测量。所以说压力控制，也是换热器温度控制的基础。E、有时候，减压也是为了稳压。现在越来越多的工厂，被要求使用热电厂集中供应的蒸汽，因为用汽单位数量很多，大家的生产时间可能都集中在白天，一到晚上很少厂使用，因此晚上一般压力都很高，达到峰值，这时必须减压才能满足工厂要求。即使白天，蒸汽压力降下来了，但是压力也是很不稳定，所以也需要通过减压阀来使压力稳定下来。3、减压装置：使用自作用减压阀，或者使用气动控制阀，可以准确控制蒸汽压力。自作用减压阀包括：先导式减压阀和直接作用式减压阀；气动控制阀，则需要配套高温型压力传感器和压力控制器使用。3、使用低压蒸汽的节能效益分析1、比如：35t/H的锅炉1台，压力9barg，车间使用压力要求为5barg，由此来计算可节约的能源。2、效益计算：由饱和蒸汽表查出（查表时注意，上表中绝对压力=表压+1），9barg压力时（查表时应查绝对压力为1.0MPa一栏的参数）的蒸汽的热焓值为2014.44 kJkg-1，5barg压力时的蒸汽的热焓值为2085.64 kJkg-1，因此将压力从9减至5barG时，可以增加2085.64-2014.44=71.2kJkg-1的热量，35t/h的锅炉，则一共可增加35000kg/h*71.2 kJkg-1=2492000 kJ/h的热量，实际用汽量一定的情况下，我们完全可以少生产这么多的热量，也就是说我们可以节约这么多的热量。现在，我们将此热量转换成蒸汽量，我们的锅炉是生产9barg的蒸汽，因此，刚才的热量也就相当于2492000（ kJ/h）/2014.44（kJkg-1）=1237kg/h的9barg压力的蒸汽，一天则可节约1237*24=29688kg蒸汽。由此得出可节约煤炭的比例或所能提高的热效率为1237/35000=3.5%锅炉的热效率为80%，9bar饱和蒸汽的总热量为2777.12 kJ/kg-1=2777.12/4.2=662.9Kcal/kg，662.9Kcal/kg *35000kg/h=23201500Kcal/h一般使用的是三级燃煤，其燃烧值只有6308Kcal/kg,锅炉耗煤量为23201500/6308=3678kg/h=3.678 （T/h）。所以，若使用5bar的低压蒸汽，每天可节约煤为：3.678*24*3.5%=3.1T，目前三级燃煤的单价为780元/T，由此算出每天可以节约3.1*780=2418元。一年按360天工作日计算，可以节约共2418*360=87万元。由此可见，低于一些低压设备，一定要使用减压阀，将蒸汽压力减至设备需求的压力来运行，可以大大减少能耗。附表：饱和蒸汽表PressureTempSpecific VolumeDensitySpecific EnthalpyMPam3kg-1kgm-3kJkg-1ptvv”p,hfHghfg0.199.6060.001043151.694020.590311417.442674.952257.510.3133.530.001073180.6057851.65075561.462724.892163.440.35138.860.001078580.5241961.90768584.312731.972147.650.4143.610.001083560.4623922.16287604.722738.062133.330.45147.910.001088200.4139002.41604623.222743.392120.160.5151.840.001092560.3748042.66806640.192748.112107.920.6158.830.001100610.3155753.16882670.502756.142085.640.70164.950.001107970.2727643.66617697.142762.752065.610.80170.410.001114790.2403284.16099721.022768.302047.280.90175.360.001121180.2148744.65390742.722773.042030.311.00179.890.001127230.1943495.14539762.682777.122014.441.10184.070.001132990.1774365.63584781.202780.671999.471.20187.960.001138500.1632506.12558798.502783.771985.27END